一种铝电解槽在产铝量和出铝量的计算方法与流程

    专利查询2025-05-27  46


    本发明涉及铝电解,尤其涉及一种铝电解槽在产铝量和出铝量的计算方法。


    背景技术:

    1、铝电解槽的在产铝量是指在生产过程中铝电解槽内部含有的液态金属铝量,是铝电解槽生产管理中最为关键的生产工艺参数之一,直接关系到铝电解槽的热平衡管理和磁流体稳定性管理。但是,当前铝电解生产中仍然对在产铝量这一参数重视性不足,主要原因是该参数的测量困难。

    2、目前对在产铝量的测量中,国内外电解企业往往采用耗时耗力的惰性金属盘存法,其测量频率非常低,并且所得结果具有一定延迟及误差。随着近年来我国铝电解工业向智能化、数字化升级的需求日益迫切,亟需一种能够快速准确获得电解槽在产铝量的计算方法,并将这一参数引入电解生产的日常管理中。


    技术实现思路

    1、鉴于现有技术的上述缺点、不足,本发明提供一种铝电解槽在产铝量和出铝量的计算方法,通过对电解槽设计参数等数据设计计算方法,形成数学模型,能够快速精准地对在产铝量和出铝量进行计算,提高电解生产管理的智能化、数字化水平。

    2、为了达到上述目的,本发明采用的主要技术方案包括:

    3、一种铝电解槽在产铝量的计算方法,包括以下步骤:

    4、s1、获取电解槽设计参数、炉帮厚度l和铝水平高度al,计算得到电解槽内理论在产铝量m0;

    5、s2、获取电解槽阴极类型、阳极信息和槽电解寿命d,计算得到冲蚀坑体积v1和冲蚀修正铝量m1;

    6、s3、获取电解槽的健康度情况,根据健康度情况得到沉淀修正铝量m2;

    7、s4、通过下述公式计算得到实际在产铝量m:

    8、m=m0+m1+m2。

    9、进一步地,所述步骤s1包括以下步骤:

    10、s11、获取电解槽设计参数包括炉膛宽度x、炉膛长度y和炉膛高度z,炉膛长度y为炉膛高度z的函数即y=f(z),炉膛宽度x为炉膛高度z的函数即x=g(z);

    11、s12、获取炉帮厚度l和铝水平高度al,电解槽炉膛为倒锥台结构,通过下述公式计算得到电解槽炉膛容积v0:

    12、

    13、s13、通过下述公式计算得到理论在产铝量m0:

    14、m0=v0×ρ

    15、其中,ρ为液体铝的密度。

    16、进一步地,所述步骤s2包括以下步骤:

    17、s21、获取电解槽阴极类型,得到阴极类型所对应的冲蚀速率r;

    18、s22、获取阳极信息和槽电解寿命d,所述阳极信息包括阳极长度la、阳极宽度wa、阳极数量noa;

    19、s23、通过下述公式计算得到冲蚀坑体积v1:

    20、v1=la×wa×noa×r×d

    21、s24、通过下述公式计算得到冲蚀修正铝量m1:

    22、m1=v1×ρ

    23、其中,ρ为液体铝的密度。

    24、进一步地,所述步骤s3包括以下步骤:

    25、获取电解槽的健康度s,根据电解槽的健康度s确定沉淀修正铝量m2=h(s);h(s)为分段函数,当90≤s<100时,h(s)=-1.5吨;当80≤s<90时,h(s)=-2.0吨;当70≤s<80时,h(s)=-2.5吨;当60≤s<70时,h(s)=-3.0吨;当s<60时,h(s)=-3.5吨。

    26、一种铝电解槽出铝量的计算方法,采用了铝电解槽在产铝量的计算方法,包括步骤s5,所述步骤s5为分别获取出铝前后的铝水平高度,计算得到电解槽的实际出铝量m。

    27、进一步地,所述步骤s5包括以下步骤:

    28、s51、获取出铝前的铝水平高度alb,将出铝前的铝水平高度alb作为步骤s1中的铝水平高度al,根据步骤s1-s4计算得到实际在产铝量m,实际在产铝量m作为出铝前在产铝量mb;

    29、s52、获取出铝后的铝水平高度ala,将出铝后的铝水平高度ala作为步骤s1中的铝水平高度al,根据步骤s1-s4计算得到实际在产铝量m,实际在产铝量m作为出铝后在产铝量ma;

    30、s53、根据出铝前后的在产铝量,通过下述公式计算得到实际出铝量m;

    31、m=mb-ma。

    32、本发明的有益效果是:

    33、本发明的一种铝电解槽在产铝量和出铝量的计算方法,通过对电解槽设计参数等数据设计计算方法,形成数学模型,能够快速精准地对在产铝量和出铝量进行计算,计算参数及所得数据能够引入电解生产的日常管理中,提高电解生产管理的智能化、数字化水平。



    技术特征:

    1.一种铝电解槽在产铝量的计算方法,其特征在于,包括以下步骤:

    2.如权利要求1所述的一种铝电解槽在产铝量的计算方法,其特征在于,所述步骤s1包括以下步骤:

    3.如权利要求1所述的一种铝电解槽在产铝量的计算方法,其特征在于,所述步骤s2包括以下步骤:

    4.如权利要求1所述的一种铝电解槽在产铝量的计算方法,其特征在于,所述步骤s3包括以下步骤:

    5.一种铝电解槽出铝量的计算方法,采用了如权利要求1-4任一所述的铝电解槽在产铝量的计算方法,其特征在于,包括步骤s5,所述步骤s5为分别获取出铝前后的铝水平高度,计算得到电解槽的实际出铝量m。

    6.如权利要求5所述的一种铝电解槽出铝量的计算方法,其特征在于,所述步骤s5包括以下步骤:


    技术总结
    本发明涉及铝电解技术领域,尤其涉及一种铝电解槽在产铝量和出铝量的计算方法,在产铝量的计算方法包括以下步骤:S1、获取电解槽设计参数、炉帮厚度L和铝水平高度AL,计算得到理论在产铝量M<subgt;0</subgt;;S2、获取电解槽阴极类型、阳极信息和槽电解寿命D,计算得到冲蚀坑体积V<subgt;1</subgt;和冲蚀修正铝量M<subgt;1</subgt;;S3、获取电解槽健康度情况,根据健康度情况得到沉淀修正铝量M<subgt;2</subgt;;S4、通过M=M<subgt;0</subgt;+M<subgt;1</subgt;+M<subgt;2</subgt;计算得到实际在产铝量M。本发明还可根据出铝前后铝水平高度计算在产铝量得到实际出铝量。通过对电解槽设计参数等数据设计计算方法,形成数学模型,能够快速精准地对在产铝量和出铝量进行计算,提高电解生产管理的智能化、数字化水平。

    技术研发人员:赵志彬,刘伟,马恩杰,齐俊峰
    受保护的技术使用者:沈阳铝镁设计研究院有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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